برای خرید بانک‌خازنی و اطلاع از لیست قیمت ها فروشگاه تسلاکالا
آکادمی تسلا کالا
خازن اصلاح ضریب قدرت
خازن اصلاح ضریب قدرت

با انواع خازن اصلاح ضریب قدرت و کاربردهای آنها آشنا شوید

خازن اصلاح ضریب قدرت یا خازن اصلاح ضریب توان دارای چه ویژگی هایی میباشد ؟ تفاوتهای این نوع خازن با سار خازنها و کاربرد آنها در چه چیزی می باشد؟

در این نوشتار ، ابتدا به صورت کلی به بررسی خازنهای مورد استفاده در سیستم های قدرت خواهیم پرداخت و سپس به ارائه دسته بندی مربوطه براساس سطح ولتاژ و توان خروجی خواهیم پرداخت.

ساختار کلی خازن اصلاح ضریب قدرت

درابتدا جهت ساختار خازنها  از كاغذ كرافت به عنوان دي‌الكتريك و از آسكارل به عنوان مايع نفوذي استفاده مي‌شد. اين خازن‌ها كه تا ظرفیت ۱۰۰ كيلووار هم توليد مي‌شدند، به خازن كاغذي معروف بودند. با توليد فيلم‌هاي پلاستيكي عايق از جنس پلي‌پروپيلن، طراحي خازن تحول يافت و با تركيب كاغذ كرافت و پلاستيك فوق، توليد خازن‌هاي بزرگ‌تر ميسر شد. امروزه، به دليل تجزيه نشدن PCBها در محيط زيست، استفاده از آن در توليد خازن ممنوع گرديده است. خازن‌هاي تمام‌فيلم، اتلاف كمتري دارند و به ندرت دچار تركيدگي مي‌شوند و ايمن‌تر هستند. در ضمن در دماي پايين‌تري كار مي‌كنند.

به منظور دید کلی بر تاثیر دی الکتریک خازن بر توان خروجی ، مقایسه زیر اطلاعات مفیدی را ارائه خواهد داد:

نوع دی الکتریک خازنميزان تلفات توان  ( W / KVAR )
كاغذ آغشته به روغن۲-۲٫۵
كاغذ آغشته به PCB۳-۳٫۵
كاغذ/پلاستيك آغشته به PCB۰٫۵-۱
پلاستيك آغشته به روغن۰٫۵-۱
فيلم با بخار فلز<0.5

 

اصلی ترین وظیفه خازنها در صنعت برق و سیستم های قدرت  ،اصلاح ضریب قدرت میباشد به همین دلیل به خازن اصلاح ضریب قدرت شناخته میشوند.

در یک تقسیم بندی کلی خازنهای صنعتی را در دو دسته فشار ضعیف و فشار متوسط طبقه بندی میکنیم :

خازنهای فشار ضعیف ( سطح ولتاژ زیر ۱۰۰۰ ولت )

این خازنها که اکثرا  به صورت سیلندری ( خشک )  ساخته میشوند در دو حالت سه فاز و تکفاز ارائه میگردند  البته قبلا به صورت روغنی و کتابی نیز در این سطح ولتاژ ارائه میشد.

ظرفیت این خازنها معمولا از ۲٫۵ کیلووار تا ۳۰ کیلووار میباشد (در حالت تکفاز ۱ کیلووار نیز موجود میباشد).

ساختار داخلی خازنهای فشار ضعیف خازن اصلاح ضریب قدرت به صورت کویل های آلومینیومی مباشد که در حالت سه فاز اکثرا دارای اتصال مثلث میباشند

خازنهای فشار متوسط ( سطح ولتاژ بالای ۱۰۰۰ ولت )

در این سطح ولتاژ، اصولا خازنها به صورت روغنی و در طراحی تکفاز و سه فاز میباشند  که از موازی و سری شدن المانهای ریز تر خازن ، ظرفیت نهایی با توانایی تحمل ولتاژ مورد نظر به دست خواهد آمد.
  

 

المانهای خازن‌ها درون يك بدنه واحد قرار مي‌گيرند و اغلب نيازي به نگهداري ندارند. المان‌هاي خازني مطابق با استانداردهاي صنعتي طراحي و آزمايش مي‌شوند. مشخصة خازن‌ها شامل كيلووار، ولتاژ و فركانس نامي، دماي محيط از ۴۰- تا ۵۵+ درجة سانتيگراد است. خازن‌هاي تك‌فاز در سايزهایی با كيلوارهای مختلف  موجود هستند. در ادامه اجزاء مختلف خازن را بررسي مي‌كنيم:

ساختار خازن فشار متوسط

  • الكترودها اغلب صفحات نازكي به ضخامت ۶ ميليمتر و از جنس آلومينيوم كشيده‌شده هستند. الكترودها با صفحات دي‌الكتريك از هم جدا شده‌اند و به دور يك محور پيچيده شده‌اند. ترمينال‌ها با لحيم يا جوش به الكترود متصل مي‌شوند. در خازن‌هاي تك‌فاز معمولاً دو الكترود به كار مي‌روند.

دي‌الكتريك يا مادة عايق در خازن اصلاح ضریب قدرت براي جدا كردن الكترودها به كار مي‌رود.. اين مواد استقامت دي‌الكتريكي بالا، ثابت دي‌الكتريك بزرگ، و تلفات اندكي دارند. در ابتدا در توليد خازن از كاغذ كرافت استفاده مي‌شد، ولي امروزه از فيلم‌هاي پلي‌پروپيلن استفاده مي‌شود. كاغذ مورد استفاده چگالي كم (حدود ۰٫۸گرم بر سانتيمتر مكعب) دارد. ثابت دي‌الكتريكي وابسته به نوع روغن مورد استفاده در كاغذ دارد. فيلم‌هاي پلي‌پروپيلن در دهة ۳۰ اختراع شدند و در دهة ۶۰ در صنعت خازن به كار گرفته شدند. اين ماده تلفات بسيار كم و ثابت دي‌الكتريك بزرگي دارد كه در فركانس ۵۰ هرتز تا ۱ مگاهرتز حدود ۲/۲۵ است. ضخامت فيلم بسيار اندك (در حدود ۱۰ ميكرون)، و در نتيجه خازن توليدي بسيار كم‌حجم خواهد بود.

 

نوع فيلمثابت دي‌الكتريكتلفات (w/kvar)استقامت دي‌الكتريكي (MW/m)
پلي‌پروپيلن۲٫۲۵۰٫۰۰۰۵>32
پلي‌كربنات۲٫۷ – ۳٫۱۰٫۰۰۰۵۱۲۰
پلي‌اتيلن ترفتالات۳ – ۳٫۲۰٫۰۳۱۰۰-۱۶۰

 

  • بدنه : مجموعة الكترودهاي آلومينيومي و دي‌الكتريك در يك محفظة فلزي قرار داده مي‌شود و بين اين دو با عايق پر مي‌گردد. از ماده‌اي دي‌الكتريك براي پر كردن محفظه استفاده مي‌شود. سپس بدنه آب‌بندي شده و الكترودها به بوشينگ‌ها متصل مي‌شوند. در خازن‌هاي فشار قوي، بدنه را مي‌توان از جنس فولاد ضد زنگ ساخت
  • بوشینگ خازن : در خازن‌هاي فشار ضعيف، ترمينال‌هاي عادي استفاده مي‌شود. در ولتاژهاي بالاتر، ترمينال در درون بوشينگ‌هاي پرسلينporcelain  قرار داده مي‌شود. بوشينگ‌ها زبانه‌هاي فلزي دارند. براي پر كردن منافذ موجود در كويل از مايع عايقي استفاده مي‌شود كه اهميت بسزايي دارد، زيرا هر منفذي مي‌تواند باعث تخلية الكتريكي بين الكترودها و درون دي‌الكتريك گردد و خازن را خراب كند. در طراحي‌هاي قبل از ۱۹۷۵، از PCB به عنوان نافذ اصلي استفاده مي‌شد. بعدها ثابت شد كه اين ماده تجزيه‌پذير نيست و هم براي محيط زيست و هم سلامت افراد خطرناك است. سپس سازندگان خازن مجبور شدند براي اين ماده جايگزيني پيدا كنند. خازن‌هايي با تكنولوژي فيلم و بخار فلز با سيال عايق و بدون PCB توليد شدند. سپس فيلم‌هاي فلزي و كاملاً خشك در اواخر دهة ۷۰ ظاهر شدند. ولي PCB ماده‌اي ضد آتش با خصوصيات برتري است كه هيچ يك از مواد جايگزين آن خصوصيات را يكجا ندارند.

 

  • مایع هایی که در داخل خازن معمولا استفاده میشوند.
مادهثابت دي‌الكتريكاستقامت دي‌الكتريكي

(MW/m)

نقطة ريزش

(ºC)

نقطة اشتعال

(ºC)

Dioctyl phthalate۵٫۲۶۱۰٫۶-۴۵۲۲۵
Diisononyl phthalate۴٫۶۸۱۱٫۸-۴۸۲۲۱
Isopropyl biphenyl۲٫۸۳۵۶-۵۵۱۵۵
Benzyl neocaprate۳٫۸۷۶-۶۰۱۵۵
PCB۶۷۴-۲۳

 

  • مقاومت تخليه‌اي خازن اصلاح ضریب قدرت : كه بين الكترودها قرار مي‌گيرد تا خازن را در هنگام قطع شدن از منبع، دشارژ كند و مقدار آن بسته به مدت زمان و ولتاژ پسماند نهایی مد نظر تعیین میشود.
  
بررسی و خرید خازن های سه فاز فشارضعیف
 

در ادامه شمای کلی خازن فشار متوسط تکفاز خازن اصلاح ضریب قدرت را خواهیم داشت :

خازن اصلاح ضریب قدرت
خازن اصلاح ضریب قدرت

 

در ادامه  ساختار داخلی خازنهای سیلندری فشار ضعیف خازن اصلاح ضریب قدرت را خواهیم داشت:

 

خازن اصلاح ضریب قدرت
خازن اصلاح ضریب قدرت

 

در تصاویر فوق ، سه کویل سازنده و ترمینالهلای ورودی به همراه سایر اتصالات مشخص میباشند

خازن اصلاح ضریب قدرت
خازن اصلاح ضریب قدرت

 

 

 

در زمینه ی اصلاح ضریب قدرت سوالی دارید؟

کارشناسان فنی ما آماده ی پاسخ گویی رایگان به سوالات شما هستند

برو به فروشگاه

تماس با ما : ۰۲۱۹۱۰۲۶۱۲۶

تسلا کالا

در آکادمی تسلا کالا مقالات آموزشی در زمینه های اصلاح ضریب قدرت و انواع خازن های فشار ضعیف ، متوسط و قوی را می توانید مطالعه کنید. هدف ما از این آموزش ها انتقال تجربیاتمان به مهندسین و همچنین کمک به استفاده ی درست تر و بهینه تر از ظرفیت شبکه ی انتقال برق می باشد.

اضافه کردن نظر

/* ]]> */